如果我要在C中实现垃圾收集的解释语言，我怎样才能在不编写自己的垃圾收集器的情况下提供精确（即不保守）的垃圾收集？有可用的库吗？如果是这样，哪些？我知道我必须在垃圾收集器跟踪的任何对象上维护某些不变量。
答案 0 :(得分：4)
如果你想要一个精确的 GC（不是保守的那个，比如Boehm's GC，它在实践中表现很好），你应该跟踪本地指针（到GC-ed数据）变量，或者，如果你确定没有这样的局部变量（btw，GCC编译器有这样的mark&sweep garbage collector - 并且由一些专门的{{{{}}生成标记例程，则只调用几乎空的调用栈。 1}} C ++代码生成器;仅在传递之间调用GGC。当然，您还应该跟踪全局（包括静态或线程本地）指针（到GC-ed数据）变量。
或者，有一些字节码虚拟机（如OCaml或NekoVM），然后本地GC-ed变量是字节码VM的堆栈和/或寄存器中的变量，并触发您的GC在VM解释器的特定和精心选择的点上。 （参见Ocaml GC的this explanation）。
您应该阅读有关Garbage Collection技术的更多信息，请参阅GC handbook。
如果你的GC正在复制世代，你需要实现写屏障（处理指向新区域的旧数据的突变）。您可以使用旧的Qish GC（我不再维护它）或Ravenbrook's MPS，或编写您自己的世代复制GC（理论上这并不难，但调试GC是一个实践中的噩梦，所以这是很多工作。）
您可能想要使用一些宏技巧（比如我的Qish）来帮助保留您的局部变量。请参阅Ocaml文档的Living in harmony with the garbage collector部分作为示例（或查看Qish内部）。
请注意，在手动编写的C代码中，生成复制GC并不友好（因为您需要显式保留本地指针，并且因为您需要写入屏障来记住修改旧值以指示指向新一代）。如果你想这样做，你的C代码应该在A-normal form中（你不能代码gengtype但你需要编码x=f(g(y),z);并添加temp=g(y); x=f(temp,z);作为局部变量，假设temp，x，y是本地GC变量，z和f都返回GC-ed指针）。实际上，生成C代码要容易得多。请参阅我的MELT域特定语言（以扩展和自定义GCC）作为示例。
如果您的语言是真正多线程的（多个mutator线程并行分配），那么编写GC变得相当棘手。可能需要几个月的工作时间（可能是调试的噩梦）。
实际上，我今天建议使用Boehm的GC（注意它是多线程友好的）。一个天真的标记和扫描手动编码的GC可能不会比Boehm的GC更快。并且你将无法（我不建议）使用GGC（GCC内部的垃圾收集器（IMNSHO，它不是很好;多年前它是一个脏的黑客设计）。
顺便说一下，您可以考虑自定义 -e.g.使用MELT - GCC编译器（通过添加一些特定于应用程序的g或__attribute__）来帮助您的GC。通过一些工作，您可以生成一些标记例程等。但是，这种方法可能非常痛苦（我真的不知道）。请注意，MELT（自由软件，GPLv3 +）包含复制世代GC，其旧一代是GGC堆，因此您至少可以查看code of melt-runtime.cc
PS。我还推荐Queinnec的书：Lisp In Small Pieces;它有一些关于GC及其与编程语言的连接的有趣材料，当你实现一个解释器时，它是一本很好的书。斯科特关于Programming Languages Pragmatics的书也值得一读。
答案 1 :(得分：3)
对于C程序，有2个选项：Boehm GC替换malloc（它是保守的 GC，所以可能不完全是您正在寻找的但是它＆＆ ＃39; 或...），或编写自己的。
但写下你自己并不难。执行标记扫描算法。用于标记的根集将是您的符号表。并且您需要另一个表或链接列表来跟踪可以free d的所有已分配内存。当您通过分配列表扫描时，free任何没有标记的内容。
实际编码当然会更复杂，因为你必须遍历这两种数据结构，但算法本身非常简单。你可以做到。
几年前，我发现自己处于相同的搜索状态，这些结果（和AFAIK仍然是）。写自己的作品是非常有益的，值得的。
在实践中，当Basile的答案触及时，会出现许多其他问题。
如果从调用堆栈的深处调用垃圾收集器（通过可能需要更多内存的分配例程），那么必须注意其句柄仍然保存在C函数的局部变量中的任何分配。调用堆栈，而不是保存到其符号表或数据库位置。在我的postscript解释器中，我通过使用所有分配器推送到的临时堆栈来解决这个问题。在所有子程序返回后，主循环清除此堆栈，并在标记期间将其视为根集的一部分。在我的APL解释器中，我每次都在主循环周围调用GC。对于小语言的小程序，速度问题不如更可怕的内存泄漏，至少在影响我的圈子中。
答案 2 :(得分：1)
在实现这种语言时，您的口译员需要跟踪其运行的程序中的所有对象，包括其类型的知识以及数据的哪个部分是对其他数据的引用。然后，您可以轻松地遍历所有数据并实现您喜欢的任何类型的垃圾收集器。没有虚假的黑客像试图确定C实现的堆积＆＃34; /＆＃34;堆栈＆＃34; /等。找到或猜测可能需要什么指针，因为你正在处理你知道其结构的数据。